【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维扫描系统，特别是涉及一种基于雷达数据融合的三维扫描系统。
技术介绍
1、目前，容器(如料仓、储罐)内物料表面的三维形态大多通过一台3d扫描雷达来进行测量。然而，受限于雷达本身在单个检测周期内的扫描信号个数，现有3d扫描雷达存在难以兼顾扫描分辨率和扫描效率的问题。
2、具体来说，图1是一种现有3d扫描雷达的扫描过程示意图，如图1所示，现有3d扫描雷达在一个检测周期内一般采用类似于在原扫描信号q1和原扫描信号q2之间增设扫描信号q1’，和/或在原扫描信号q2和原扫描信号q3之间增设扫描信号q2’等方式，直接提高3d扫描雷达的扫描分辨率。
3、然而，在3d扫描雷达的检测范围(比如图1中原扫描信号q1和原扫描信号q3之间的空间区域)不变的前提下，削减相邻两个扫描信号之间的角度差的同时增加扫描信号的个数，固然能够显著提升扫描分辨率，却也会极大增加3d扫描雷达的扫描总时间(即3d扫描雷达扫描完整个检测范围所需的一个检测周期的时间)，增加3d扫描雷达的作业时间成本，致使3d扫描雷达的扫描效率低下。与之相反，若通过减少扫描信号个数(比如，将图1中处于原扫描信号q1和原扫描信号q3之间的原扫描信号q2削减掉)的方式来提升3d扫描雷达的扫描效率，则会抑制3d扫描雷达的扫描分辨率。
4、有鉴于此，亟需一种能够兼顾扫描分辨率和扫描效率的三维扫描系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于雷达数据融合的三维扫描系统，旨在解决单台3d扫描雷达存
2、为实现本专利技术的目的所采用的一种技术方案是：
3、一种基于雷达数据融合的三维扫描系统，包括数据处理模块和至少两个雷达本体；
4、每一雷达本体，装设在容器的安装面上，至少用于在测量容器内物料表面的三维形态之前，基于预设扫描逻辑对位姿参照物进行扫描，以获取并根据参照点云数据确定出自身的安装位姿信息；以及，在测量容器内物料表面的三维形态过程中，基于安装位姿信息对测得的物料表面上设定范围内的物料点云数据进行校准，生成物料校准点云数据上传至数据处理模块；
5、数据处理模块，与每一雷达本体建立通讯连接，至少用于获取并根据所有物料校准点云数据解析出物料精密参数和/或物料表面三维形态精密图。
6、可选地，所述安装位姿信息至少包括精确安装点的坐标点，或者安装角度偏差中的一种。
7、可选地，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的精确安装点的坐标点：
8、设置一个预设平面；
9、所述雷达本体以所述精确安装点为第一原点，将预设方向作为初始x或y坐标轴的正方向，在所述预设平面建立初始二维坐标系，以获得全部所述参照点云数据在所述初始二维坐标系下的投影坐标；
10、所述雷达本体根据全部所述投影坐标，确定出所述预设平面中心点在所述初始二维坐标系下的中心坐标；
11、所述雷达本体重新以所述预设平面中心点为第二原点，将所述预设方向作为标准x或y坐标轴的正方向，在所述预设平面建立标准二维坐标系，并将所述精确安装点的坐标和全部所述投影坐标转换至所述标准二维坐标系下，以根据所述精确安装点在所述标准二维坐标系下的坐标和第二原点坐标，确定所述精确安装点与所述预设平面中心点的相对位置；
12、根据所述预设平面与所述雷达本体实际安装面之间的关系，解析出所述雷达本体的精确安装点的坐标点；
13、其中，所述标准二维坐标系被配置为至少用于所述雷达本体对所述容器内所述物料的表面三维形态的测量过程。
14、可选地，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的安装角度偏差：
15、根据标准二维坐标系下的全部投影转换坐标，确定出参照点云所围图形的主轴方向，进而根据主轴方向与预设方向的角度差，解析出雷达本体相较于预设平面的偏转方向；
16、将参照点云数据在雷达本体的轴向平面上进行轴向投影，以获取轴向投影的中轴线与预设平面的法线之间的夹角；
17、根据雷达本体相较于预设平面的偏转方向以及轴向投影的中轴线与预设平面的法线之间的夹角，确定雷达本体与预设平面之间的方位角；
18、根据预设平面与雷达本体实际安装面之间的关系，解析出雷达本体的安装角度偏差。
19、可选地，所述基于安装位姿信息对测得的物料表面上设定范围内的物料点云数据进行校准，生成物料校准点云数据，包括：
20、在初始二维坐标系和标准二维坐标系的基础上，对应建立初始三维坐标系和标准三维坐标系；
21、根据精确安装点和预设平面中心点的相对位置，确定初始三维坐标系和标准三维坐标系之间的点云转换参数；
22、通过点云转换参数和安装角度偏差将初始三维坐标系下的物料点云数据转换为标准三维坐标系下的物料校准点云数据。
23、可选地，所述预设平面与所述雷达本体实际安装面之间的关系至少包括所述预设平面为所述雷达本体的实际安装面、所述预设平面与所述雷达本体的实际安装面平行、所述预设平面与所述雷达本体的实际安装面呈已知角度中的一种。
24、可选地，所述预设方向为所述雷达本体的安装方向；或是所述雷达本体具有方位测量功能，此情况下，所述预设方向为所述雷达本体测得的方位方向。
25、可选地，所述雷达本体采用三维扫描雷达，至少包括三维微波扫描雷达和/或三维激光扫描雷达，每一所述雷达本体包括：
26、多角度测量模块，在测量容器内物料表面的三维形态之前，用于从多个角度发出第一测量信号扫描所述位姿参照物，并接收多个角度的所述第一测量信号经所述位姿参照物至少一次反射所形成的多个第一回射信号；以及，在测量容器内物料表面的三维形态过程中，用于从多个角度发出第二测量信号扫描物料表面，并接收多个角度的第二测量信号经物料表面至少一次反射所形成的多个第二回射信号；
27、处理模块，用于获取多个所述第一回射信号，以解析出所述参照点云数据，进而根据所述参照点云数据至少确定出每一所述雷达本体的所述安装位姿信息；以及，用于获取多个所述第二回射信号，以解析出物料点云数据，进而基于安装位姿信息对测得的物料表面上设定范围内的物料点云数据进行校准，生成物料校准点云数据并上传至所述数据处理模块。
28、可选地，所述多角度测量模块包括信号收发模块和运动模块；
29、所述信号收发模块，设置在所述运动模块上，在测量容器内物料表面的三维形态之前，用于发射所述第一测量信号，以使所述第一测量信号经所述位姿参照物至少一次反射所形成的所述第一回射信号被所述信号收发模块所接收；以及，在测量容器内物料表面的三维形态过程中，用于发射所述第二测量信号，以使所述第二测量信号经物料表面至少一次反射所形成的所述第二回射信号被信号收发模块所接收；
30、所述运动模块，用于在测量容器内物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，包括数据处理模块和至少两个雷达本体；
2.根据权利要求1所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述安装位姿信息至少包括精确安装点的坐标点，或者安装角度偏差中的一种。
3.根据权利要求2所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的精确安装点的坐标点：
4.根据权利要求3所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的安装角度偏差：
5.根据权利要求4所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述基于安装位姿信息对测得的物料表面上设定范围内的物料点云数据进行校准，生成物料校准点云数据，包括：
6.根据权利要求3-5任一项所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述预设平面与所述雷达本体实际安装面之间的关系至少包括所述预设平面为所述雷达本体的实际安装面、所述预设平面与所述雷达本体的实际安装面平行、所述预设平面与所述雷达本体的实际安装面呈已知角度中的一种。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，包括数据处理模块和至少两个雷达本体；
2.根据权利要求1所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述安装位姿信息至少包括精确安装点的坐标点，或者安装角度偏差中的一种。
3.根据权利要求2所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的精确安装点的坐标点：
4.根据权利要求3所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，每一所述雷达本体通过以下方式确定自身的安装角度偏差：
5.根据权利要求4所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述基于安装位姿信息对测得的物料表面上设定范围内的物料点云数据进行校准，生成物料校准点云数据，包括：
6.根据权利要求3-5任一项所述的基于雷达数据融合的三维扫描系统，其特征在于，所述预设平面与所述...
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